Самораспространяющийся высокотемпературный синтез

В настоящее время СВС-металлургия - это одно из наиболее интересных и полезных для практики направлений в СВС, имеющее большие перспективы развития и следующие наиболее значимые достижения:

· создано оригинальное оборудование, методики экспериментальных и прикладных исследований (центробежные установки, реакторы, закалочные устройства, компьютеризованные комплексы экспериментальной диагност

ики, методики получения трубчатых изделий и защитных покрытий и т.д.);

· развиты представления об особенностях процессов в "жидком пламени", предложены структурные схемы химического превращения в волнах горения, показана возможность управления стадиями с помощью вариации соотношения дисперсностей реагентов;

· показано сильное влияние высокотемпературных гидродинамических процессов (принудительной фильтрации расплавов, конвективного движения расплава над фронтом горения, движения двухфазного потока вдоль открытой поверхности смеси и т.д.) на горение и формирование литых продуктов;

· реализовано горение в перемешанных и слоевых системах, с полным и частичным восстановление исходных окислов,а также изучены их закономерности;

· созданы модели "жидкого пламени", фазоразделения и динамического взаимодействия высокотемпературного расплава с плавящейся основой, включая стадию растекания по поверхности основы, адекватно отражающие экспериментальные закономерности;

· синтезировано более 100 литых химических соединений;

· получены трубчатые изделия с керметной, слоевой и градиентной структурой;

· получены защитные покрытия из твердых сплавов на основе карбидов и боридов титана и хрома толщиной от 1 до 30мм на поверхности стальных изделий;

· апробирован в промышленности широкий круг материалов (сплавы для напыления и наплавки защитных покрытий, абразивные оксидные материалы), литых защитных покрытий (металлургия, тракторное и сельскохозяйственное машиностроение, дорожно-строительная техника); керметных труб (разливка расплавов из цветных металлов);

Перспективы развития металлургического направления СВС связаны с созданием новых методик и оборудования; развитием экспериментальных и теоретических исследований по горению смесей термитного типа в условиях принудительной фильтрации расплава и конвективного движения в расплаве продуктов горения; исследования взаимодействия восстановительной и "СВС" стадий в волне горения; возможностью управления составом и структурой продуктов горения с помощью внутренних и внешних параметров, воздействия внешних полей и т.д.

Развитие прикладных исследований связано с созданием технологий новых материалов и изделий для промышленности: литой полупроводниковой керамики, трубчатых нагревателей, преобразователей тепловой энергии в электрическую, жаростойких материалов и покрытий для авиационной техники, износостойких покрытий на деталях машин и механизмов, подвергающихся интенсивному износу, переработка промышленных отходов, в том числе и радиоактивных. Ниже приводится перечень новых задач, перспективных для науки и практики.

Закономерности и механизм процессов

· влияние высокотемпературных гидродинамических процессов на распространение и структуру волн горения

· горение гибридных систем и влияние принудительной фильтрации высокотемпературного расплава на горение безгазовых систем

· химическая стадийность в системах MeOx+ B2O3 +Al, MeOx+ SiO2 +Al и структура волн горения;

· деформационные процессы в волнах горения ;

· горение под воздействием высоких перегрузок (более 1000g);

· продолжить исследования влияния внешних полей на СВС-процесс и формирование градиентных структур и разработку центробежных методов закалки продуктов горения.

Технологические процессы и оборудование

· разработать радиальные центробежные установки с перегрузкой более 1000g;

· разработать осевые высокоточные центробежные установки для получения трубчатых изделий;

· разработать опытные высокопроизводительные установки для процессов СВС-металлургии и СВС-переработки промышленных отходов;

· использовать СВС- составов термитного типа для моделирования аварийных процессов в атомном реакторе;

· создать основы космической СВС-металлургии.

Продукты синтеза

· создать композиционные жаростойкие материалы и твердые сплавы на на основе карбидов и боридов металлов с интерметаллидными матрицами;

· создать высокотемпературные электропроводящие оксидные композиционные материалы ;

· создать литые градиентные материалы;

· создать защитные покрытия на поверхности легкоплавких и активных металлов;

· создать литые трубы из электропроводящих оксидных и композиционных материалов.

Переработка индустриальных отходов и ремонтные работы

· СВС-переплавка отходов металлообработки и бракованных деталей;

· СВС-переплавка радиоактивных неметаллических отходов;

· залечивание технологических отверстий и литейного брака в изделиях с помощью СВС-процессов и СВС- материалов;

· восстановление изношенных поверхностей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. http://www.explosive.ru - Гордополовый Ю.А «Cамораспространяющийся высокотемпературный синтез», А.Г. Мержанов, И.П. Боровинская «СВС - ПРОЦЕССЫ В МЕТАЛЛУРГИИ».

2. http://www.lgz.ru - «Твердый огонь СВС», Литературная газета, выпуск 19 (59), 2003.

3. http://ism.ac.ru - А.Г. Межанов, А.Е. Сычев «О самораспространяющимся высокотемпературном синтезе».

4. http://gazeta.chernogolovka.net - «Седьмой международный», еженедельник, 26 (622), 3.07.2003

5. А.Г. Мержанов. «Самораспространяющийся высокотемпературный синтез. Современные проблемы». Физическая химия. М. «Химия» 1983 г.

6. Журнал Всесоюзного химического общества им. Менделеева XXXV том 6, 1990

7. Журнал Всесоюзного химического общества им. Менделеева XXIV том 3, 1979

 Скачать реферат